矩道小學(xué)數(shù)學(xué)VR3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是一款應(yīng)用于中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的虛擬仿真軟件。以學(xué)科核心素質(zhì)為指導(dǎo)，以科學(xué)性、探究性、開放性為核心。每位器材都經(jīng)過高精度的3D建模，可以全方位、全角度的進(jìn)行展示。依托于強(qiáng)悍的智能算法引擎和3D引擎，保障了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的確切性和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的高保真性。高自由度的交互特點(diǎn)、及時(shí)明晰的操作提示和錯(cuò)誤提示，讓操作顯得簡(jiǎn)捷高效。
軟件特色
作為一款教學(xué)輔助工具，除了可以最大程度地還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程，還能否完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中不易實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景，如微觀實(shí)驗(yàn)、宏觀實(shí)驗(yàn)以及具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)等。在滿足PC鍵盤按鍵和觸屏操作的同時(shí)，還具備VR/3D沉溺式的操作模式，支持各類主流VR設(shè)備，讓無法理解的知識(shí)點(diǎn)顯得更直觀、更有趣。既能適應(yīng)常態(tài)化的教學(xué)需求，又能滿足新技術(shù)形態(tài)下的創(chuàng)新教育模式。
軟件功能
矩道小學(xué)數(shù)學(xué)VR3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室由五個(gè)模塊組成，分別是：同步實(shí)驗(yàn)?zāi)K、力學(xué)探究模塊、電學(xué)探究模塊、光學(xué)探究模塊和對(duì)象庫(kù)模塊。
同步實(shí)驗(yàn)?zāi)K
緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)，貼合教學(xué)需求。實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洶凑n程標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)點(diǎn)界定，包含教材上的中學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、教師演示型實(shí)驗(yàn)以及重要知識(shí)點(diǎn)的展示。每位實(shí)驗(yàn)都有實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⑵鞑摹⒉襟E、結(jié)論等詳盡的實(shí)驗(yàn)介紹，滿足日常教學(xué)需求以及中學(xué)生的預(yù)習(xí)和備考。相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駥?shí)驗(yàn)中具象、虛擬的現(xiàn)象給直觀的表現(xiàn)下來，便捷了中學(xué)生理解，加深了中學(xué)生的認(rèn)識(shí)。例如微觀層面的電荷分布、布朗運(yùn)動(dòng)等，三維的電場(chǎng)線、磁感線分布，不可見的電壓、受力等。
熱學(xué)探究模塊
提供有小球、木塊、平板、斜面、弧面等運(yùn)動(dòng)對(duì)象，彈簧、細(xì)繩、輕質(zhì)剛性桿、滑輪、地面、圓弧軌道、外力等輔助對(duì)象，并集成了重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、萬有引力、阻尼介質(zhì)等化學(xué)環(huán)境。同時(shí)提供文本、表格、圖象、圖片、按鈕、滑動(dòng)條等工具，幫助用戶顯示數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及自由設(shè)置所有對(duì)象的數(shù)學(xué)參數(shù)。用戶可以任意組合使用，搭建自己的實(shí)驗(yàn)。從自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，到驗(yàn)證機(jī)械能守恒與動(dòng)量守恒;從單擺、牛頓擺，到彈簧振子;從帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)，帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，到粒子加速器免費(fèi)的物理化學(xué)物理實(shí)驗(yàn)軟件，粒子速率選擇器模型;從月球人造衛(wèi)星，到太陽系的運(yùn)行;從DIY實(shí)驗(yàn)，到搭建習(xí)題、高考真題免費(fèi)的物理化學(xué)物理實(shí)驗(yàn)軟件，熱學(xué)探究模塊都還能進(jìn)行仿真。
熱學(xué)探究模塊
提供有學(xué)校實(shí)驗(yàn)室常用的熱學(xué)元元件，包括電源、電阻、燈泡、儀表、開關(guān)、電容電感、交直流發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電鈴等數(shù)十種。每位電子元元件都可依照須要設(shè)置其化學(xué)屬性，焚毀的元件也可一鍵修補(bǔ)。用戶可以自由選擇元件搭建各類交直流電路。諸如聯(lián)接串聯(lián)與并聯(lián)電路、用伏安法測(cè)量?jī)?nèi)阻、測(cè)量路端電流、用惠斯通電橋精確檢測(cè)內(nèi)阻、用電磁熔斷器實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的簡(jiǎn)單控制等。為了便捷用戶更好地認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)電路，熱學(xué)探究模塊還具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示電壓流通路徑及大小的功能以及生成電路圖功能，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)電路圖和實(shí)物電路的互相轉(zhuǎn)換;據(jù)悉，還提供文本、表格、圖象、圖片、按鈕、滑動(dòng)條等工具，幫助用戶顯示數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)。
光學(xué)探究平臺(tái)
提供有豐富的光學(xué)元件，包含平面鏡、凹凸面鏡、理想透鏡、真實(shí)透鏡、方形玻璃磚、半圓玻璃磚、三角棱鏡等光學(xué)器材，點(diǎn)光源、線光源、平行光源、各種色光、白光、蠟燭等光源，各類色球、暗盒、字母板、輔助線等輔助器材。用戶可以任意組合使用，搭建自己的實(shí)驗(yàn)。比如平面鏡的反射實(shí)驗(yàn)，介質(zhì)的折射實(shí)驗(yàn)，全反射實(shí)驗(yàn)等等。光學(xué)探究模塊才能實(shí)現(xiàn)2D/3D的自由切換，2D平面視圖更適用于教學(xué)，3D環(huán)境更緊貼現(xiàn)實(shí)，才能讓用戶觀察到光線在現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)地傳播情況。
對(duì)象庫(kù)模塊
學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)、用途和操作注意事項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)的前提，也是確保實(shí)驗(yàn)成功和安全必不可少的一部份。化學(xué)對(duì)象庫(kù)囊括初中實(shí)驗(yàn)室常用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。所有器材都經(jīng)過高精度的3D建模，重點(diǎn)器材才能進(jìn)行拆解、組合，才能全方位無死角的展示各個(gè)細(xì)節(jié)，并對(duì)各部份結(jié)構(gòu)進(jìn)行名稱的標(biāo)明，配合詳盡的尺寸、用途和操作注意事項(xiàng)等文字說明，讓實(shí)驗(yàn)前期打算達(dá)到事半功倍的療效。
矩道VR/3D實(shí)驗(yàn)室是矩道科技的核心產(chǎn)品，內(nèi)容涵括中學(xué)科學(xué)、中學(xué)數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物。以“多一個(gè)維度看科學(xué)”為產(chǎn)品理念，從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，為班主任和中學(xué)生提供了自主性、探究性、智能化的VR/3D探究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提供了與新課程標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)點(diǎn)同步的VR/3D同步實(shí)驗(yàn)，提供了幫助提升中學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的VR/3D實(shí)驗(yàn)對(duì)象庫(kù)。
矩道VR/3D實(shí)驗(yàn)室采用國(guó)際領(lǐng)先VR/3D引擎，具有優(yōu)秀的跨平臺(tái)能力和拓展能力，可實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景教學(xué)需求。強(qiáng)悍的智能算法引擎，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)估算能力，為教學(xué)的常態(tài)化應(yīng)用及課程的二次開發(fā)提供強(qiáng)有力支撐。
軟件亮點(diǎn)
科學(xué)性
緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)，貼合教學(xué)需求，以學(xué)科核心素質(zhì)為指導(dǎo)，以探究性、開放性、科學(xué)性為核心。
嚴(yán)謹(jǐn)性
實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癖普娲_切的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能夠提供嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。借助后臺(tái)強(qiáng)悍的算法作為支撐，所形成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象由粒子系統(tǒng)高度仿真真實(shí)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。
探究性
軟件容許用戶借助探究平臺(tái)提供的各類儀器、器材，自由進(jìn)行熱學(xué)探究實(shí)驗(yàn)、光學(xué)探究實(shí)驗(yàn)和熱學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的搭建。老師和中學(xué)生可以自主操作實(shí)驗(yàn)，并呈現(xiàn)與實(shí)際相符的現(xiàn)象和結(jié)果。才能讓老師自由設(shè)計(jì)所需的講義素材;也有利于中學(xué)生學(xué)科知識(shí)體系的建構(gòu)，有利于中學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
交互性
高自由度的交互特點(diǎn)、及時(shí)明晰的操作提示和錯(cuò)誤提示，讓操作顯得簡(jiǎn)捷高效。支持界面的旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)及縮放，支持器材的自由拖動(dòng)。支持多種操作模式，才能滿足普通PC端操作，觸摸屏多點(diǎn)觸控操作，以及VR/3D沉溺式的操作模式。
高保真
所有實(shí)驗(yàn)中的模型均為3D高精度模型，支持無極放大，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透弑Ｕ妗Ｋ峁┑目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)器材都是以次時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)建模，高精度還原，呈現(xiàn)出非常逼真的療效。